一种行走式玻璃幕墙清洁机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种行走式玻璃幕墙清洁机器人，包含四个腿足，四个电磁换向阀，电源，直流电机，机器人外壳，真空泵，除尘布以及控制系统；四个腿足安装在机器人外壳的四角上，四个电磁换向阀通过螺钉固定在机器人外壳底面的装配凸台上，并紧挨着外壳壁的左右壁；电源安装在机器人外壳的电源卡套中，真空泵固定在机器人外壳的底面并与外壳壁紧挨，直流电机安装在机器人外壳的凹筒内，直流电机的底部安装除尘布。本发明专利技术灵活性大，可以跨越凹槽与障碍，尤其是在清洗推拉式窗户时优势很明显。该机器人在进行清洗时是用直流电机带动除尘布旋转，只需机器人走过所要清洗的位置，除尘布便可以起到对清洁位置擦除许多遍的效果，比人工用手擦出效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种行走式玻璃幕墙清洁机器人。
技术介绍
近年来，高楼大厦越来越多，许多高楼的外表都是用玻璃幕墙装饰的。虽然美观但玻璃幕墙的清洁带来了很大麻烦。现有的大部分清洁工作由人工完成，但工作既危险，成本又高。所以高层建筑玻璃擦玻璃机器人的需求很迫切。玻璃幕墙清洁机器人的工作在于清洗掉玻璃上的灰尘，使整个建筑更亮而美观。现在已经有公司做出了玻璃幕墙的清洁机器人，比如科斯沃机器人有限公司的产品一一窗宝机器人。它采用的是内腔负压贴附，机器人的结构采用防滑履带式，清洁布安装在前后端。但是该机器人只能用于非常平整的幕墙条件下，在有些玻璃与玻璃的连接处会有大的凸起或者凹槽，窗宝机器人是无法越过去的。因此该机器人在清洁推拉窗时相当麻烦，需要手动在每块玻璃上安放机器人进行清洗，在高空安放机器人也很不便。
技术实现思路
本专利技术针对现有的玻璃幕墙机器人的缺点，提出一种行走式玻璃幕墙清洁机器人。针对已有的整体负压式的机器结构，本专利技术采用了足式的行走机构，这样就增强了机器人的灵活性，使其具有了越障能力。为了具有更好的清洁功能，采用一个直流电机带动旋转除尘布。机器人吸附到玻璃幕墙上以后，在地面上采用2.4G高频无线技术对机器人进行控制。该专利技术取代了高空清洁工人的高空危险作业，且装置灵活性大，为幕墙的自动化清洗工作提供了另一种途径。为了达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案: 一种行走式玻璃幕墙清洁机器人，包含四个腿足，四个电磁换向阀，电源，直流电机，机器人外壳，真空栗，除尘布以及控制系统;所述四个腿足安装在机器人外壳的四角上，四个电磁换向阀通过螺钉固定在机器人外壳底面的装配凸台上，并紧挨着外壳壁的左右壁;所述电源安装在机器人外壳的电源卡套中，真空栗固定在机器人外壳的底面并与外壳壁紧挨，所述直流电机安装在机器人外壳的凹筒内，直流电机的底部安装除尘布。所述腿足包括舵机A，舵机B，气缸，吸盘，舵机架B，舵机架A；所述舵机A安装在机器人外壳上，并与舵机架A连接，所述舵机架A连接舵机B，舵机B连接舵机架B，所述气缸安装在舵机架B上，气缸下端通过气缸杆和弹簧连接吸盘。所述吸盘的头部和气缸上开有气孔，这两个气孔通过导气管与电磁换向阀想通，通过电磁换向阀连接真空栗。所述控制系统包括上位机，运动控制器，无线通讯模块，传感器，地面遥控装置;所述上位机通过无线通讯模块给予运动控制器指令，运动控制器再控制舵机的转动，电磁换向阀的端口转换以及直流电机的转动。舵机转动一定角度带动舵机架的转动，气动装置与电磁换向阀的结合控制气缸内的气压变化从而控制机器人腿足的抬起与放下，同时也控制着吸盘的气压。吸盘工作时内部空气被抽调，吸盘与玻璃幕墙之间形成一个密封的空间，吸盘内外的压强差产生的压力作为吸盘的吸附力，吸附力再转化为摩擦力抵消机器的重力。当腿足要抬起时吸盘内部与大气压相通。吸盘是通过球面副与活塞杆相连接，这样吸盘在轴线方向可以与和腿足有一定的倾斜角，使得机器人适应的场合更灵活。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下: I)机器人的方式采用行走式的，灵活性大，可以跨越凹槽与障碍，尤其是在清洗推拉式窗户时优势很明显。2)该机器人在进行清洗时是用直流电机带动除尘布旋转，只需机器人走过所要清洗的位置，除尘布便可以起到对清洁位置擦除许多遍的效果，比人工用手擦出效率高。3)机器人系统中有已经编程好的程序，不同的程序中机器人的行走速度，腿足的歩距大小以及清洁装置中直流电机的转速。针对不同的工作场合可直接调用不同的程序进行自动清洁，再遇到障碍时可调用手动操作跨越障碍。4)本专利技术的无线通讯中采用nRF2401的无线芯片，该器件有125个频点，能够实现点对点、点对多点的无线通信，同时可采用改频和跳频来避免干扰。功耗低，在室外传输距离可达100-200米。【附图说明】图1为该清洁机器人的结构示意图。图2为机器人俯视图。图3为机器人腿足结构爆炸图。图4为气动装置原理图。图5为清洁机器人的各个部件控制示意图。图6为机器人行走时的控制示意图。图7为单片机控制一个舵机的电路图。图8为无线模块的电路图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术进一步详细说明。如图1和图2所示，一种行走式玻璃幕墙清洁机器人，包含四个腿足，四个电磁换向阀7，电源8，直流电机9，机器人外壳10，真空栗11，除尘布12以及控制系统;所述四个腿足安装在机器人外壳10的四角上，四个电磁换向阀7通过螺钉固定在机器人外壳10底面的装配凸台上，并紧挨着外壳壁的左右壁;所述电源8安装在机器人外壳10的电源卡套中，真空栗11固定在机器人外壳10的底面并与外壳壁紧挨，所述直流电机9安装在机器人外壳10的凹筒内，直流电机9的底部安装除尘布12。所述腿足包括舵机Al，舵机B2，气缸3，吸盘4，舵机架B5，舵机架A6 ；所述舵机Al安装在机器人外壳10上，并与舵机架A6连接，所述舵机架A6连接舵机B2，舵机B2连接舵机架B5，所述气缸3安装在舵机架B5上，气缸3下端通过气缸杆13和弹簧14连接吸盘4。所述控制系统包括上位机，运动控制器，无线通讯模块，传感器，地面遥控装置;所述上位机通过无线通讯模块给予运动控制器指令，运动控制器再控制舵机的转动，电磁换向阀7的端口转换以及直流电机9的转动。如图3所示，所述吸盘4的头部和气缸3上开有气孔，这两个气孔通过导气管与电磁换向阀7想通，通过电磁换向阀7连接真空栗11。本实施例的具体操作过程如下: 如图5所示，首先上位机发出指令，使机器人达到复位状态，通过无线模块控制运动控制器，使得真空栗11工作，四个腿足利用吸盘4吸附在玻璃幕墙上，然后运动控制器发出指令直流电机9转动除尘布12，开始清洁工作。机器人移动时，先保持三个腿足上的吸盘4与玻璃幕墙贴合，然后控制气缸3内部和吸盘4内部的气压抬起一个腿足，之后控制舵机转动实现腿足的摆动，当腿足摆动到预定位置后，方向放下，同时控制器关闭电磁换向阀7的得当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行走式玻璃幕墙清洁机器人，其特征在于，包含四个腿足，四个电磁换向阀（7），电源（8），直流电机（9），机器人外壳（10），真空泵（11），除尘布（12）以及控制系统；所述四个腿足安装在机器人外壳（10）的四角上，四个电磁换向阀（7）通过螺钉固定在机器人外壳（10）底面的装配凸台上，并紧挨着外壳壁的左右壁；所述电源（8）安装在机器人外壳（10）的电源卡套中，真空泵（11）固定在机器人外壳（10）的底面并与外壳壁紧挨，所述直流电机（9）安装在机器人外壳（10）的凹筒内，直流电机（9）的底部安装除尘布（12）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于建飞，张建朋，蔡明仪，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31